城市河道水位远程监测系统设计

城市河道水位远程监测系统设计 4 6 6 8 须要解决由人工监测向自动化监测的转变，使截至目前我国对河道水位的监测大部分区域仍旧处在人工定时测量的层次2系统方案设计位机部分使用PC机，测量站测量的的数据通过无线通信网络发送给监测站的GSM模块，然后通过串行通信接口传输给PC机。示方案有两种：一种是LCD显示屏，另一种74LS245来连接数码管与控制器之间的总线接口。最图2.1系统总体结构框图3系统硬件电路设计本课题所用到的是宏晶公司生产的STC系列单片机。它有很多优点，比如单片机最小系统一般包含三部分：单片机部分、复位电路和晶振电路。 Y1 Y112567834 l—20 12567834 l—20 图3.1STC12C5A08S2单片机的最小系统VCCC5 图3.2复位电路要实现单片机的复位，其实是在其RESET管上电源瞬间，电容相当于短路，单片机RE30pF30pF Y130pF Y1其中内部时钟方式是利用单片机芯片内的振荡器，在XTAL1和XTAL2两R174LS0474LS0474LS0474LS04P1R2R174LS0474LS0474LS0474LS04P1R274LS04图3.4超声波发射电路探头发射超声波。要实现在单片机的端口P1.0能输出40kHz的方波信号，就必的外接电路两端形成所需要的振荡，于是发射探头就可以发8CON8812345671234567图3.5CX20106A引脚图表3.1CX20106A引脚说明J1CON81234567812345678 LS2R34.LS2R34.7K 473uF 473uF,IC3 · ·VCC3.3uF3.3uF330pFC2330pF3.3uF图3.6CX20106A超声波接收电路此电路图是利用红外遥控接收芯片CX20106A来接收处理超声波的典型电数码管一般分为共阴极数码管和共阳极数码管。在该系统中LED显示部分表3.2共阳极数码管编码012345670xf90xf889abcdef动态显示实时的水位是本系统的一个要求，所以在LED显示电路中，需要个公共端作为数码管的选通信号，分别通过单片机端口P2.0——P2.3来控制。2345623456789VCC1ABCDEF7421ABCDEF74215358*330KU4CECER174LS24578Q43461LED Q43461LED9012901290129012VCCR144KR134KR114KR124K9012901290129012VCCR144KR134KR114KR124K图3.7数码管显示电路如图3.7所示，由三极管Q1～Q4来控制的数码管的四个公共端，因为所用平时三极管就会导通，这样与之相对应的数码管就会与电源VCC连通，就可以通过段码来显示相应的数字。R15是8个限流电阻，与单片机相连的74LS245其发光时使通过它的电流不会高于10mA。当超声波传LS3LEDLED图3.8报警电路用的MAX232。MAX232的引脚图如图3.9所示，DB 2 786 2 786 3459C1+C1-C2+C2-T1INT2INR1OUTR2OUTGNDVDDVCCT1OUTT2OUTR1INR2INVEECAPACITORPOL 62738495DB9图3.9MAX232引脚图图3.10DB-9类型的连接器表3.3DB-9连接器管脚说明J2 OP3.0 O8OOOO92 73875 C9P3.164 395 1uF 1C10DB9C11·24C12 8OOOO92 73875 C9P3.164 395 1uF 1C10DB9C11·24C12R2INR1INT2INT1INV-GNDVCCV+R2OUTR1OUTT2OUTT1OUTC2-C1-C1+C2+VCC1uFMAX232图3.11RS-232的接口电路制中心的PC机进行读取。这就要求TC35i模块要具有很高的稳定性和兼容性，能够及时将信息发送给控制中心并接收控制987654321CCCLKCCIO5 8413 62987654321CCCLKCCIO5 8413 62 7POWERPOWERBAT-TEMPIGTTXD0RTS0DTR0 BAT+ BAT+ BAT+ BAT+ BAT+CCCLK CCRSTCCINTC35iLED图3.12TC35i模块与单片机连接图传输给PC机连接的的TC35i模块，然后通过MAX232串行通信接口传输给PC机，经PC及对数据进行处理，利用组态王软件实时显示河道的水位情况。PCVBTXD0RTS0DTR0DCD0BAT+ BAT+CCCLK CCRSTCCIN162721384 65 V-VCC9208294281 2152227233DB9 2 4266252VCC247U7POWER9POWER87BAT-TEMP6IGT54RING03RXD0VBTXD0RTS0DTR0DCD0BAT+ BAT+CCCLK CCRSTCCIN162721384 65 V-VCC9208294281 2152227233DB9 2 4266252VCC247U7POWER9POWER87BAT-TEMP6IGT54RING03RXD0BAT+BAT+BAT+R2INR1INT2INT1IN978VBU8CCDET2CCCLKCCIOCCRSTCCDET1TC35iVBTC35iVB /9013/9013图3.13TC35i模块与PC机连接图44GNDGND32GNDGND42 42 3 3 23234软件设计为输出口，LED显示初始化。然后初始化第二串口所连接的TC35i芯片，开定计算过的测量结果用LED显示出来，并将数据用无线通信模块发送给PC机。